QPQ是Quench Polish Quench的縮寫,其原始完整的含意是:工件在液體滲氮(或液體氮碳共滲)并采用氧化鹽浴冷卻后,對表面進行機械拋光或研磨,再經氧化鹽浴表面氧化處理的工藝過程。有的將QPQ處理稱為淬火-拋光-淬火處理,這種理解值得商榷。因為液體滲氮(或液體氮碳共滲)的溫度一般采用530~580℃,低于Fe-N相圖中的共析溫度(約590℃),加熱時不發生α→γy的轉變過程,冷卻時也不發生γ→M的轉變過程。


在拋光后再次經過氧化(hua)浴時,也只是拋光后的(de)表面氧化(hua)過程。始終(zhong)不發(fa)生淬火(huo)過程。


從QPQ處(chu)理(li)的(de)(de)工藝過(guo)(guo)(guo)程(cheng)可(ke)(ke)見(jian),第(di)一程(cheng)序就是(shi)(shi)(shi)(shi)液體滲氮(或液體氮碳共滲),只不過(guo)(guo)(guo)是(shi)(shi)(shi)(shi)采用的(de)(de)冷卻(que)方式(shi)必(bi)須(xu)是(shi)(shi)(shi)(shi)氧(yang)化(hua)鹽(yan)(yan)浴(yu)(yu)冷卻(que)。第(di)二(er)程(cheng)序是(shi)(shi)(shi)(shi)滲層表(biao)面(mian)拋(pao)光(guang)(或研(yan)磨),工件經過(guo)(guo)(guo)鹽(yan)(yan)浴(yu)(yu)處(chu)理(li)后(hou)的(de)(de)表(biao)面(mian)不可(ke)(ke)避(bi)免(mian)地存在(zai)粗糙、多孔的(de)(de)顯微層,經過(guo)(guo)(guo)機械(xie)拋(pao)光(guang)或研(yan)磨后(hou),改(gai)善了表(biao)面(mian)的(de)(de)光(guang)潔度,這時的(de)(de)耐(nai)腐蝕性能可(ke)(ke)能略(lve)有下(xia)降。第(di)三程(cheng)序是(shi)(shi)(shi)(shi)拋(pao)光(guang)后(hou)的(de)(de)工件表(biao)面(mian)在(zai)氧(yang)化(hua)鹽(yan)(yan)浴(yu)(yu)中受(shou)到氧(yang)化(hua),這時的(de)(de)耐(nai)腐蝕性能顯著提高。


QPQ處(chu)理及(ji)其他不同(tong)的(de)表(biao)面處(chu)理狀態在鹽霧試驗(yan)時的(de)耐腐(fu)蝕效果見表(biao)7-11。


表 11.jpg


由此可(ke)認為,QPQ處理所(suo)以得到廣泛應用,是由于其氮化(或氨碳共滲)并在氧化鹽浴中冷卻,可(ke)獲(huo)得高(gao)(gao)的表面硬度(du)、耐(nai)(nai)磨性(xing)能、耐(nai)(nai)疲勞性(xing)能和拋光后再氧化獲(huo)得的高(gao)(gao)耐(nai)(nai)腐(fu)性(xing)能的優良效果(guo)。


1. QPQ處理工藝(yi)


 如(ru)前所(suo)述(shu),QPQ處(chu)理主要有以(yi)下過程。


  a. 液體(ti)滲氮(dan)(或液體(ti)氮(dan)碳(tan)共滲)


   液體(ti)滲(shen)氮(dan)或液體(ti)氮(dan)碳共滲(shen)工藝方法、效果及可能出現的(de)缺陷參見本(ben)章液體(ti)氮(dan)碳共滲(shen)的(de)有關內容。


  b. 滲后(hou)冷卻


   QPQ處理中滲(shen)氮或氮碳共滲(shen)工序(xu)中的冷(leng)卻方式必(bi)須采用氧化鹽(yan)浴冷(leng)卻。


   氧化鹽(yan)是一(yi)種強(qiang)堿(jian)性鹽(yan),pH值為(wei)12~12.5,熔化后的鹽(yan)浴具有強(qiang)烈的氧化性。


   氧(yang)(yang)化鹽(yan)(yan)的熔點(dian)不大(da)于300℃,使(shi)用溫度(du)在(zai)350~400℃之(zhi)間。工(gong)件在(zai)氧(yang)(yang)化鹽(yan)(yan)浴(yu)中(zhong)的保持(chi)時間,依據工(gong)件大(da)小(xiao)或多少控制在(zai)15~30min 即可。


    在氧化鹽浴中保持(chi)后,可(ke)依據工(gong)件的(de)情況(kuang),采(cai)用空冷或水冷。


    工件氧化后,在表面形成Fe3O4薄膜。


  c. 工件(jian)的表面拋(pao)光


  液體滲氮或液體氮碳共滲后(hou)并經氧(yang)化(hua)鹽浴冷卻的(de)工(gong)件(jian),采用機械方法(fa)對(dui)表面進行拋光(guang)或研磨,將工(gong)件(jian)表面粗糙度提高至(zhi)R.0.09~0.15μm即(ji)可。


  d. 氧(yang)化


  經機械拋光或研磨后的工(gong)件放入氧化(hua)鹽(yan)浴(yu)中再(zai)氧化(hua)。


  氧化鹽(yan)浴(yu)與(yu)氮化冷卻鹽(yan)浴(yu)相同,保持溫(wen)度在350~400℃,


  保持時間可短一些(xie),一般(ban)在(zai)5~10min.



2. QPQ處(chu)理生產中的(de)相(xiang)關問題



 要(yao)進行QPQ處理(li)的(de)工件,也應有預先的(de)熱處理(li)、滲氮(或氨(an)碳共(gong)診)前的(de)表面(mian)清理(li)、預熱、處理(li)后的(de)清洗、烘干和浸油程序(xu),這些程序(xu)的(de)具體要(yao)求可參見本章液體氮碳共(gong)滲的(de)相(xiang)關內容。


 同樣,不銹鋼PQP處(chu)理(li)工藝參數及處(chu)理(li)后可(ke)獲得的滲層效(xiao)果可(ke)參見(jian)本章液體氮(dan)碳共滲的相關(guan)內容。